一种木本泥炭腐殖酸铁络合肥及其制备方法和在改良耕地土壤中的应用技术

本发明专利技术提供了一种木本泥炭腐殖酸铁络合肥及其制备方法和在改良耕地土壤中的应用，属于肥料技术领域。本发明专利技术提供的木本泥炭腐殖酸铁络合肥中有机质含量达47.4wt％以上，主要为难分解有机质组分，具有快速提升耕地土壤有机质含量，特别是难分解有机质含量的功效；木本泥炭腐殖酸铁络合肥施入土壤后能快速团聚土粒，有效增强土壤结构稳定性；木本泥炭腐殖酸铁络合肥中氮、磷、钾、硫营养元素含量丰富，施入土壤后可提高土壤氮、磷、钾、硫等养分。本发明专利技术提供的木本泥炭腐殖酸铁络合肥能有效改善耕地土壤有机质、土壤结构和土壤养分状况，从而能为耕地土壤改良提供良好的材料和手段。而能为耕地土壤改良提供良好的材料和手段。而能为耕地土壤改良提供良好的材料和手段。

【技术实现步骤摘要】
一种木本泥炭腐殖酸铁络合肥及其制备方法和在改良耕地土壤中的应用


[0001]本专利技术属于肥料
，具体涉及一种木本泥炭腐殖酸铁络合肥及其制备方法和在改良耕地土壤中的应用。

技术介绍

[0002]当前，通过土地整治工程积极整理、复垦和开发中低产耕地与后备耕地资源是缓解耕地数量快速下降的一项重要举措。但由于缺乏长期的培肥熟化过程，这些新整治耕地的土壤质量通常较差，普遍存在土壤有机质含量低、土壤结构差、养分贫瘠等突出问题。为提升新整治耕地土壤有机质与养分含量、改善其土壤结构，传统上人们是利用秸秆、有机肥甚至仅依靠化肥来培肥熟化这类新整治耕地土壤。然而，由于秸秆和有机肥容易分解，而化肥又容易淋失、有效期短，传统培肥手段一般需要10～20年的时间才能明显提高新整治耕地土壤的肥力水平。所以，如何快速提升土壤有机质与养分含量、改善土壤结构，是当前新整治耕地能否得到快速高效利用的难点。
[0003]有机质是农田生态系统中最重要的碳库、养分与能量来源，同时还是良好土壤结构形成与稳定的主要胶结物质，极大地影响着土壤的保肥供肥能力和缓冲性能，从而是衡量耕地质量和肥力水平最重要的指标。对于高质量的肥沃耕地，其土壤有机质中难分解有机质的占比通常能达到60％～90％。因此，快速培肥新整治耕地土壤的关键之一便在于如何快速提升其有机质，特别是难分解有机质的含量。基于这一认知，近年来人们还利用难分解的生物炭和腐殖酸来培肥、改良土壤。然而，尽管生物炭能快速提升土壤难分解有机质的含量，但由于它在土壤中主要以游离态为主，较难与土壤粘土矿物结合形成有机无机复合体，从而难以有效改善土壤结构状况。腐殖酸虽然与生物炭相比具有更好的与土壤矿物结合的能力，但如果缺乏足够的桥键离子(例如铁离子、钙离子等)，其结合效能可能得不到充分施展。
[0004]此外，腐殖酸通常是采用一定浓度的碱性溶液(例如氢氧化钠)从泥炭、煤炭、有机肥、河湖底泥、土壤等物质中提取出来的碱溶性有机组分。若需将这种碱溶性腐殖酸变成不可溶的固态，则一般需要向碱溶性腐殖酸溶液中加入硫酸或盐酸等强酸溶液，将腐殖酸溶液pH调节至2左右。此时，不溶于酸溶液的组分就会在酸性条件下与H
+
离子反应而变成固相物质并相互聚沉。这部分固相组分就被称为胡敏酸，而仍然溶解于酸溶液中的组分则称为富里酸(也称黄腐酸)。由腐殖酸的传统萃取方法可看出，虽然传统工艺能够获取固态的胡敏酸，但却不能同时聚沉分子量最小、总酸度和活性最高、具有较高阳离子交换量和络合容量的富里酸。这部分活性富里酸一般只能以水溶性黄腐酸的形式单独施用于土壤或作物。但因富里酸易溶于水，单独施用时富里酸又容易淋失。并且传统萃取方法并没有引入铁、钙等桥键离子，不能更好地增强腐殖酸与土壤矿物的结合能力。此外，传统萃取方法还需要用到大量的硫酸或盐酸等管制类的危险化学品。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种木本泥炭腐殖酸铁络合肥的制备方法，制备方法简单，能同时络合、聚沉胡敏酸和富里酸，不使用硫酸、盐酸等管制危化品，生产成本较低，易于大规模生产，且一次性投入，持久增效。
[0006]本专利技术的目的还在于提供一种木本泥炭腐殖酸铁络合肥在改良耕地土壤中的应用。
[0007]本专利技术的目的还在于提供一种木本泥炭腐殖酸铁络合肥，能快速且持久地提升土壤有机质，特别是难分解有机质含量，改善土壤结构状况，提升土壤养分含量。
[0008]本专利技术提供了一种木本泥炭腐殖酸铁络合肥，由以下原料配比制成：
[0009]100g木本泥炭、0.2～0.3mol氢氧化钠、0.15～0.3mol氯化铁、5～10g硫酸铵和2～5g磷酸二氢钾。
[0010]优选的，由以下原料配比制成：100g木本泥炭、2～3L的0.1mol/L氢氧化钠水溶液、1.5～3L的0.1mol/L氯化铁水溶液、5～10g硫酸铵、2～5g磷酸二氢钾。
[0011]本专利技术提供了上述方案所述木本泥炭腐殖酸铁络合肥的制备方法，包括以下步骤：
[0012]将木本泥炭与氢氧化钠水溶液混合，得到粗木本泥炭腐殖酸溶液；
[0013]将氯化铁水溶液和所述粗木本泥炭腐殖酸溶液混合，老化，得到木本泥炭腐殖酸铁；
[0014]经所述木本泥炭腐殖酸铁水洗纯化后，边搅拌边加入硫酸铵和磷酸二氢钾，得到木本泥炭腐殖酸铁络合肥。
[0015]优选的，所述老化的时间为24～64h。
[0016]优选的，所述老化的温度为15～30℃。
[0017]优选的，所述木本泥炭的含水量为20％～150％。
[0018]优选的，所述混合的方法优选为所述每100g木本泥炭与2L的0.1mol/L氢氧化钠水溶液混合反应，收集上层溶液后，剩余的沉淀再与1L的0.1mol/L氢氧化钠水溶液混合反应，收集上层溶液，合并两次上层溶液得到粗木本泥炭腐殖酸溶液。
[0019]优选的，所述老化后，还包括从老化后的体系中收集固相，水洗纯化以去除盐分。
[0020]本专利技术还提供了所述木本泥炭腐殖酸铁络合肥或所述制备方法得到的木本泥炭腐殖酸铁络合肥在耕地土壤改良中的应用。
[0021]优选的，所述耕地包括新整治耕地、中低产田等肥力水平较低的各类耕地。
[0022]基于上述技术方案，本专利技术的木本泥炭腐殖酸铁络合肥具有如下特点和技术优势：
[0023]1)本专利技术的木本泥炭腐殖酸铁制备方法中，腐殖酸的提取工艺相对于传统提取工艺具有成本更低，操作更简单，并能同时固化腐殖酸中胡敏酸组分和活性富里酸组分等优点。同时，本专利技术的木本泥炭腐殖酸铁制备方法提供了大量的桥键铁离子，可有效增强木本泥炭腐殖酸与土壤矿物的结合能力，促进土壤固碳和土壤结构的提升。此外，本分明的木本泥炭腐殖酸铁制备方法无需采用硫酸、盐酸等管制类危化品，具有更低的管理成本。
[0024]2)本专利技术的木本泥炭腐殖酸铁络合肥富含难分解腐殖酸和高活性的水铁矿组分，腐殖酸与铁(包括水铁矿)络合程度均匀，且木本泥炭腐殖酸铁络合肥的颗粒细小，粒径约
为20nm，具有较高的反应活性，从而具备快速提升耕地土壤难分解有机质，改善土壤结构的能力。同时所述的木本泥炭富含难分解腐殖酸，其腐殖酸含量为62.0wt％。
[0025]3)本专利技术的木本泥炭腐殖酸铁络合肥能有效提升新整治耕地土壤有机质，特别是难分解有机质的含量，其提升效能显著高于秸秆这一传统改良有机物料，并与生物炭、腐殖酸处于相当的水平。
[0026]4)本专利技术的木本泥炭腐殖酸铁络合肥还具有较高含量的氮、磷、钾、硫营养元素，具备有效提升耕地土壤营养元素含量的能力。木本泥炭腐殖酸铁对土壤C/N比值的提升效果要高于秸秆、生物炭和腐殖酸。
[0027]5)本专利技术的木本泥炭腐殖酸铁络合肥能快速提升土壤团聚体结构的稳定性，其提升效能不仅远远高于对照，还远远强于秸秆、生物炭、腐殖酸。无桥键离子的腐殖酸提升土壤团聚体稳定性的效能仅能接近木本泥炭腐殖酸铁络合肥半量施用时的情况。
[0028]6)本专利技术的木本泥炭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种木本泥炭腐殖酸铁络合肥，其特征在于，由以下原料配比制成：100g木本泥炭、0.2～0.3mol氢氧化钠、0.15～0.3mol氯化铁、5～10g硫酸铵和2～5g磷酸二氢钾。2.根据权利要求1所述木本泥炭腐殖酸铁络合肥，其特征在于，由以下原料配比制成：100g木本泥炭、2～3L的0.1mol/L氢氧化钠水溶液、1.5～3L的0.1mol/L氯化铁水溶液、5～10g硫酸铵和2～5g磷酸二氢钾。3.一种权利要求1或2所述木本泥炭腐殖酸铁络合肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将木本泥炭与氢氧化钠水溶液混合，得到粗木本泥炭腐殖酸溶液；将氯化铁水溶液和所述粗木本泥炭腐殖酸溶液混合，老化，得到木本泥炭腐殖酸铁；经所述木本泥炭腐殖酸铁水洗纯化后，边搅拌边加入硫酸铵和磷酸二氢钾，得到木本泥炭腐殖酸铁络合肥。4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述老化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佳宝，郑延云，张丛志，余正洪，潘慧，张灿，王建国，
申请(专利权)人：中向旭曜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：